高中物理新課程改革的實(shí)踐與探索

1、高中物理新課程改革的理論與探究摘要：人教版高中物理新課標(biāo)教材整體設(shè)計(jì)具有多方面的考慮。在知識和技能方面，有對根本概念和規(guī)律設(shè)計(jì)的安排，有對實(shí)驗(yàn)技能和理論活動的設(shè)計(jì)考慮；在過程與方法方面，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的生活經(jīng)歷為根底，突出科學(xué)方法的教育，注意物理科學(xué)探究的設(shè)計(jì)與安排；在情感、態(tài)度和價(jià)值觀方面，提倡科學(xué)精神，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會互相聯(lián)絡(luò)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)與人文精神的有機(jī)結(jié)合。另外還對如何表達(dá)彈性、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化、表達(dá)時(shí)代精神等問題作了分析和說明。關(guān)鍵詞：高中物理；課程標(biāo)準(zhǔn)；教材；整體設(shè)計(jì)繼九年義務(wù)教育課程改革之后，我國普通高中的課程改革也拉開了帷幕。2022年3月教育部公布了?普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)

2、驗(yàn)?以下簡稱?課標(biāo)?，2022年9月高中課程改革在廣東、山東、海南和寧夏4個省區(qū)全面展開。根據(jù)?課標(biāo)?，課程教材研究所物理課程教材研究開發(fā)中心組織編寫了物理學(xué)科12個模塊的全套教材。在這套教材編寫中，我們力圖貫徹?課標(biāo)?中“以學(xué)生為本、全面開展“自主學(xué)習(xí)、教學(xué)方式多樣化等教育理念，努力為建立新形式下符合時(shí)代要求的物理教材奉獻(xiàn)我們的力量。下面將這套教材的整體設(shè)計(jì)思想說明如下。一、編寫指導(dǎo)思想此次教材編寫在全面貫徹黨的教育方針，認(rèn)真落實(shí)?中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定?和?國務(wù)院關(guān)于根底教育改革與開展的決定?精神的前提下，特別注意貫徹以下指導(dǎo)思想。以?根底教育課程改革綱要試行

3、?和?普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?為根據(jù)，堅(jiān)持以學(xué)生開展為本的教育思想，為培養(yǎng)全面開展、有科學(xué)素養(yǎng)和健全人格的新型人才效勞。根據(jù)?綱要?和?課標(biāo)?中“多樣化“選擇性的精神，編寫不同系列、不同風(fēng)格，各具特色的教材，以便學(xué)生根據(jù)自己的開展?jié)撃芎团d趣愛好進(jìn)展選擇。教材呈現(xiàn)的方式要有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式和老師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。盡管各個系列教材在概念和規(guī)律、科學(xué)方法、人文精神、實(shí)際應(yīng)用等方面會各有側(cè)重，但是都要有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的多樣化以及老師教學(xué)方式的多樣化，有利于生動活潑的教學(xué)活動的開展。注意聯(lián)絡(luò)社會、生活的實(shí)際，突出科學(xué)技術(shù)與社會互相聯(lián)絡(luò)和影響的觀點(diǎn)。教材的編寫注意表現(xiàn)科學(xué)技術(shù)與社會的互動關(guān)系，使學(xué)生理解

4、科學(xué)、技術(shù)與社會間的互相作用，包括正反兩方面的作用。教材要有新意和時(shí)代氣息。教材在概念和規(guī)律、過程和方法的學(xué)習(xí)與探究等方面的設(shè)計(jì)要合理、有趣、有新意，使學(xué)生喜歡閱讀，愿意參加所設(shè)計(jì)的活動，在取材上要選擇那些鮮活的和能反映時(shí)代氣息的內(nèi)容，如學(xué)生生活中常見的與物理有關(guān)內(nèi)容、國內(nèi)外科技新開展的情況等。二、整體設(shè)計(jì)安排一在打好根底的同時(shí)兼顧差異1.重視根底知識、根本概念和規(guī)律的教學(xué)高中物理所涉及的內(nèi)容是非常廣泛的。雖然?課標(biāo)?對課程的根本范疇有所限制，但卻是比擬廣泛的，教材在完成?課標(biāo)?中的根本要求前提下，可以對不同的內(nèi)容有自己的處理方法。本套教材注重對學(xué)生今后開展有重要意義的根底知識的選取，重視根本

5、概念和根本規(guī)律的教學(xué)。例如，明確區(qū)分“位置和位移、加強(qiáng)“矢量的教學(xué)、突出“變化率的概念、浸透“極限的思想等?，F(xiàn)代的物理教育不再把關(guān)注點(diǎn)放在知識上，而是認(rèn)為只有對物理學(xué)中的根本概念、原理和規(guī)律有了較好的理解，才能真正地掌握和運(yùn)用這些規(guī)律，也才能更好地理解和掌握科學(xué)的方法。理解規(guī)律、掌握方法比記住知識更重要。所以，教材注意將物理內(nèi)容圍繞物理學(xué)根本概念、原理和規(guī)律展開，防止過多地羅列和陳述識記性的知識。2.重視實(shí)驗(yàn)及理論活動的設(shè)計(jì)物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)必不可少的重要組成局部。物理實(shí)驗(yàn)不僅是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的一個方面，同時(shí)也是學(xué)生認(rèn)識、學(xué)習(xí)和研究事物的有效方法，因此教材非常重視實(shí)驗(yàn)的安排與設(shè)計(jì)

6、。這套教材根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，特意設(shè)計(jì)了“演示實(shí)驗(yàn)、“實(shí)驗(yàn)“做一做或“大家做，不同模塊中名稱略有不同等不同的實(shí)驗(yàn)欄目?！把菔緦?shí)驗(yàn)一般是由于器材或其他因素所限，主要由老師來做的實(shí)驗(yàn)；“實(shí)驗(yàn)欄目中的實(shí)驗(yàn)都是要求學(xué)生親自動手做的隨堂實(shí)驗(yàn)，考慮到時(shí)間的因素，此欄目中的實(shí)驗(yàn)多以定性的為主；在節(jié)的標(biāo)題中有“實(shí)驗(yàn)二字的實(shí)驗(yàn)，如“實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，是全體學(xué)生都必須完成的較大的實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)有些是驗(yàn)證性的，多數(shù)那么是探究性的；“做一做或“大家做欄目中的實(shí)驗(yàn)屬于擴(kuò)展性的實(shí)驗(yàn)，不作統(tǒng)一要求，學(xué)生可根據(jù)自身的情況選做。教材還注意其他理論活動的合理安排，以進(jìn)步學(xué)生的理論才能。主要的方式有以下幾種：1結(jié)

7、合所學(xué)內(nèi)容適當(dāng)安排動手理論活動，如選修2-1中測量“地電流“制作簡易無線話筒等活動的安排；2安排學(xué)生課外理論活動，如選修1-1第一章“節(jié)約用電的途徑中布置學(xué)生調(diào)查用電器的節(jié)電情況，并要求學(xué)生提出一兩個詳細(xì)的節(jié)約用電的途徑；3每個模塊都設(shè)有“課題研究，以拓展學(xué)生學(xué)習(xí)理論的空間。3.為不同潛能學(xué)生的開展提供空間教材除按照?課標(biāo)?的要求將不同的模塊編寫成各具特色的教材，以便學(xué)生根據(jù)自己的才能傾向加以選擇外，還在兩個共同必修模塊里對一些內(nèi)容做了“彈性處理，以便為不同智力潛能的學(xué)生的開展提供空間。為此教材專門設(shè)計(jì)了許多開放性的欄目，如“說一說“做一做“科學(xué)漫步“STS等。這些欄目，學(xué)生可以根據(jù)自己的才能

8、和興趣有選擇地學(xué)習(xí)。如物理必修1第2章第1節(jié)“做一做中的“用計(jì)算機(jī)繪制v-t圖象，是為那些有條件使用計(jì)算機(jī)、對利用計(jì)算機(jī)進(jìn)展物理研究有興趣的學(xué)生安排的；物理必修2第5章第3節(jié)“說一說中關(guān)于“瞬時(shí)功率的討論，是為那些學(xué)有余力、樂于和藹于進(jìn)展理論考慮的學(xué)生所安排、設(shè)計(jì)的。另外，像書后的“課外讀物“推薦網(wǎng)站“課題研究等，也都具有兼顧差異的考慮。二聯(lián)絡(luò)實(shí)際，突出STS的思想理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際，是真正學(xué)好物理、培養(yǎng)學(xué)生的理論才能最有效的途徑。只有很好地將學(xué)生已有的生活經(jīng)歷同物理問題嚴(yán)密結(jié)合，才能使學(xué)生感到物理是生活中的；只有將學(xué)到的物理知識應(yīng)用到實(shí)際中去，才能使學(xué)生感到物理是有用的；只有用科學(xué)、技術(shù)、社會相聯(lián)

9、絡(luò)的觀點(diǎn)對待問題，才能培養(yǎng)出用辯證、開展的目光對待世界的人。1.以學(xué)生的生活經(jīng)歷為根底，引入物理問題無論新的教育理論還是我們這次課改的理念，都特別關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)歷。為此在教材編寫中，我們盡可能以學(xué)生已有的社會生活經(jīng)歷為根底來引入相關(guān)的物理問題，以喚起學(xué)生已有知識與將要學(xué)習(xí)的知識間的聯(lián)絡(luò)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們對科學(xué)的親切感。例如，在物理必修1中講到“時(shí)間和“時(shí)刻的區(qū)別、“路程和“位移的區(qū)別時(shí)，教材從上課、下課以及乘坐不同交通工具到同一地點(diǎn)這些非常生活化的例子出發(fā)，逐漸展開對這些問題的討論。2.以生活、消費(fèi)實(shí)例創(chuàng)設(shè)物理情景教材注意以生活、消費(fèi)中的實(shí)例來分析物理問題，盡量防止用抽象的分析來

10、闡述問題。這樣既便于學(xué)生學(xué)習(xí)、理解，同時(shí)也有利于培養(yǎng)理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際的意識和才能。教材注意選取與所學(xué)內(nèi)容親密相關(guān)的、典型的和學(xué)生感興趣的素材，用生動活潑的語言展示物理概念和規(guī)律及其中的科學(xué)思想和方法，展示應(yīng)用物理知識的情境，使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容有興趣、有親切感。例如，物理必修1“速度是以百米運(yùn)發(fā)動的賽跑為例來得出的；“加速度那么分析了飛機(jī)起跑的過程；第1章第1節(jié)介紹了“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)；另外，習(xí)題中也盡可能地安排與實(shí)際相關(guān)的物理問題，防止過多地使用“小球“木塊等一些名詞。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3.注意培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用的意識學(xué)習(xí)物理要從實(shí)際中來，還要到實(shí)際中去，這樣才能真正地學(xué)好物理、用好物理。為此教材在

11、編寫中注意了概念和規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用，注意引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識解釋物理現(xiàn)象，分析和解決各種實(shí)際問題。例如在物理必修1第2章第3節(jié)的“問題與練習(xí)中，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識分析航空母艦上飛機(jī)起飛的問題；物理必修2中在講過功率P=Fv后，分析了汽車變速箱“換擋的問題；物理選修1-1學(xué)過靜電的知識后，分析了靜電在實(shí)際中的一些詳細(xì)應(yīng)用，如“靜電除塵“靜電噴漆“靜電復(fù)穎等。4.突出STS的思想科學(xué)技術(shù)問題都是直接或間接與社會相聯(lián)絡(luò)的。強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)的社會意義是當(dāng)前科學(xué)教育的一個重點(diǎn)。這種科學(xué)、技術(shù)、社會互相聯(lián)絡(luò)的觀點(diǎn)既可以使學(xué)生理解到科學(xué)、技術(shù)對社會的積極作用，還可以使學(xué)生理解科學(xué)對社會的不利影響，同時(shí)也可以理解

12、科學(xué)、技術(shù)、社會是如何互相促進(jìn)和開展的，有利于培養(yǎng)學(xué)生用聯(lián)絡(luò)、開展的觀點(diǎn)對待問題。另外這種科學(xué)、技術(shù)、社會的問題都是學(xué)生日常生活中常遇到的問題，只有廣泛地聯(lián)絡(luò)這些問題，才能使學(xué)生覺得物理是有用的，是活生生的。為此教材除了在正文的安排中盡可能注意物理知識與生活、技術(shù)、社會的聯(lián)絡(luò)，還特意設(shè)置了STS欄目，介紹、討論科學(xué)技術(shù)與社會之間互相關(guān)聯(lián)的問題。如物理必修1中的“從伽利略的一生看科學(xué)與社會，既分析了伽利略在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等方面所獲得的卓越成就對科學(xué)開展及社會進(jìn)步的偉大意義，同時(shí)也分析了當(dāng)時(shí)他所處的歷史時(shí)代對他正反兩方面的影響。5.促進(jìn)信息技術(shù)與物理課程的整合將信息技術(shù)浸透于物理教學(xué)內(nèi)容中，

13、改革傳統(tǒng)物理教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。整合物理教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，這是?課標(biāo)?中所提倡的。教材對此給予了充分重視，例如，物理必修1第1章第4節(jié)“借助傳感器用計(jì)算機(jī)測速度，物理選修21第4章第1節(jié)演示中利用“電壓傳感器和“計(jì)算機(jī)顯示交流電壓圖象，第6章第1節(jié)“半波整流電壓波形的演示，等等?，F(xiàn)代信息技術(shù)是一種很好的技術(shù)手段、一個良好的信息載體，能創(chuàng)設(shè)一個生動的以圖、文、聲、像再現(xiàn)或模擬物理現(xiàn)象的教學(xué)情境，可以實(shí)現(xiàn)一種理想的學(xué)習(xí)環(huán)境和全新的、能充分表達(dá)學(xué)生主體作用的學(xué)習(xí)方式。三關(guān)注科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究才能1.注重科學(xué)方法的學(xué)習(xí)中學(xué)物理的學(xué)習(xí)除了一些根本的物理知識、技能需

14、要學(xué)習(xí)、掌握之外，更重要的是通過物理課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解和掌握一些根本的考慮問題和解決問題的方法。這些方法有一般的“演繹“歸納“分析“推理等邏輯思維的方法，也有物理科學(xué)中一些諸如“觀察實(shí)驗(yàn)“等效“以直代曲“合成與分解等方法。教材對這些一般的方法和學(xué)科內(nèi)部的方法都給予了充分注意。例如，除在詳細(xì)問題的分析中運(yùn)用這些方法外，還專門在適當(dāng)?shù)牡胤揭耘耘姆绞近c(diǎn)出一些詳細(xì)的方法，使學(xué)生在潛移默化學(xué)習(xí)、領(lǐng)會科學(xué)方法的同時(shí)，增強(qiáng)科學(xué)方法的重要性的意識。2.重視探究式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)?課標(biāo)?中強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的作用，對此我們在教材編寫中給予了充分的重視。教材力求為學(xué)生創(chuàng)造自主探究、合作交流的空間，為老師營

15、造教學(xué)創(chuàng)新的環(huán)境，為師生互動式教學(xué)提供民主的氣氛和豐富的資源，促使學(xué)生主動探究。例如，物理選修3-1第2章第6節(jié)“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，教材在實(shí)驗(yàn)中只給出了考慮問題的一些方面，詳細(xì)的做法需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)。另外教材為了強(qiáng)化探究的意識，給出了可供參考的兩個方案，以顯示探究的靈敏性。為了突出科學(xué)探究的本質(zhì)，防止對探究產(chǎn)生形而上學(xué)的認(rèn)識，教材中沒有單獨(dú)設(shè)立“探究的欄目。因?yàn)楦咧械目茖W(xué)探究較初中的科學(xué)探究更廣泛、更豐富，假如設(shè)置這樣一個欄目，似乎不是這個欄目的內(nèi)容就不是探究了。其實(shí)，這套教材從整體上是以探究的思路展開的。高中物理中的科學(xué)探究不全是實(shí)驗(yàn)探究，它比初中階段的探究范圍更廣泛。為此

16、，教材安排了幾個典型的、沒有實(shí)驗(yàn)活動的科學(xué)探究。例如，物理必修2第5章第5節(jié)“探究彈性勢能的表達(dá)式、第6章第6節(jié)“探究向心加速度大小的表達(dá)式等。3.注意將科學(xué)史上一些有益的方法適當(dāng)?shù)卦诮滩闹屑右苑从辰滩淖⒅貧v史和現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生既理解歷史，知道前人是如何開展科學(xué)研究的，從中學(xué)習(xí)科學(xué)的方法；同時(shí)也關(guān)注現(xiàn)代，知道當(dāng)今人們怎樣開展科學(xué)研究和關(guān)注哪些問題。為此教材有意識地在適當(dāng)?shù)牡胤?，通過對現(xiàn)有知識的歷史考察，讓學(xué)生理解科學(xué)問題是如何提出的，它的自然原型和理想模型是什么，問題是如何解決的，相應(yīng)的概念和定律是如何萌生、提煉和開展的，從而到達(dá)對知識的深化理解和對科學(xué)方法的不斷體會。例如，物理選修1-

17、1教材在第2章第2節(jié)“電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)中，將奧斯特如何考慮、發(fā)現(xiàn)問題的歷史足跡呈現(xiàn)給學(xué)生，在歷史與邏輯的結(jié)合下，學(xué)生更好地理解物理規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)涵。四注意開放性，努力促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化的施行1.注意開放性，開展學(xué)生獨(dú)立考慮的才能和創(chuàng)新意識教材在問題的設(shè)計(jì)上注意更大的開放性，注意開展學(xué)生獨(dú)立考慮的才能和創(chuàng)新的意識，使學(xué)生有更多的時(shí)間和空間進(jìn)展自主的學(xué)習(xí)。例如，物理選修3-1第4章第6節(jié)“考慮與討論中，讓學(xué)生自己考慮帶電粒子盤旋加速的問題、第2章第6節(jié)“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系的兩個供選擇的探究方案等，都是為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立考慮和解決問題而設(shè)計(jì)的。教材中“說一說“做一做“課題研究這些欄

18、目大多是開放性的，并沒有統(tǒng)一的要求。例如，物理1第3章第1節(jié)，在學(xué)過電磁互相作用后，“說一說中提出了這樣的問題：既然質(zhì)子帶正電，原子核中的質(zhì)子應(yīng)該互相推斥，但它們卻緊緊地結(jié)合在一起，可能是什么原因？學(xué)生會猜測，可能有一種更強(qiáng)大的力使它們結(jié)合在一起，這為強(qiáng)互相作用的引入作了鋪墊。但是也可能有的學(xué)生知道萬有引力，因此認(rèn)為萬有引力使核子結(jié)合在一起。這沒有關(guān)系，可以存疑，可以有模糊認(rèn)識，學(xué)下去問題就解決了。存這樣的疑問反而會使后面的學(xué)習(xí)效果更好。上面說的例子是對學(xué)生個體的學(xué)習(xí)的開放性。這套教材還注意了學(xué)科的開放性，即物理學(xué)盡管是成熟的科學(xué)，但它仍然不能為一切問題找出答案，舊的問題解決了，新的問題又提出

19、了。例如，在物理2的最后，關(guān)于時(shí)間和空間到底是什么，關(guān)于黑洞的探究，以及最后的問題：“相對論和量子力學(xué)是哪一種更廣泛理論的特殊情形呢？我們?nèi)缃襁€不知道其目的都不在于讓學(xué)生對這些問題有什么理解，不過是讓學(xué)生感到，我們不會終極一切真理。此外，實(shí)驗(yàn)提出了多個案例，由學(xué)生依詳細(xì)情況選擇；書后推薦課外讀物等，都是這套教材為開放性所作的努力。2.為學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變創(chuàng)造條件改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是這次課改的一大任務(wù)。“改變學(xué)習(xí)方式的核心是讓學(xué)生不做被動的“受教育者而是做一個主動的“探究者。這里說的探究當(dāng)然包括常說的科學(xué)探究，但不限于此，學(xué)生的活動也不限于實(shí)驗(yàn)活動。學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中應(yīng)該主動地動腦、動手，產(chǎn)生疑問、進(jìn)展考慮、動手操作，互相討論，等等。為此教材特意在一些主要課題提出前以及進(jìn)展中都設(shè)計(jì)一些問題讓學(xué)生一起來考慮、討論；專門設(shè)有“說一說或“大家談欄目，給學(xué)生創(chuàng)造一個互相交流的情景；在“科學(xué)漫步